Насосная станция для польдерного осушения (стр. 3 из 3)
(10.1.1)где:
– минимальный уровень воды в источнике, м, 
; 
– предельно допустимая геометрическая высота всасывания насоса, определяемая по формуле: 
= 
, м, (10.1.2)где:
– атмосферное давление, Па; 
– давление насыщенных паров жидкости, = 2354 Па для воды приТ= 200С;
Ñh – кавитационный запас, м (определяется по характеристикам насоса),
;Допустимая отметка установки основных насосов оказалась выше отметки минимальных уровней воды на водозаборном сооружении (положительная высота всасывания) . Так как в проекте приняты осевые насосы вертикального исполнения , их установка в вертикальной плоскости определяется из следующего выражения:
(10.1.3)где: hВЭ – высота вала электродвигателя;
hВН – высота вала насоса;
10.2 Подбор вспомогательных насосов
Если работа насоса характеризуется положительной геометрической высотой всасывания, перед запуском его корпус и всасывающий трубопровод должны быть залиты перекачиваемой средой. На насосных станциях, здания которых камерного и блочного типов, когда уровень грунтовых располагается выше поверхности пола машинного зала, устанавливаются дренажные насосные установки. Они служат для удаления воды, которая фильтруется через строительные конструкции подземной части здания станции и вытекает через неплотности сальников насосов.
Для дренажной насосной установки используются самовсасывающие вихревые насосы (один рабочий и один резервный), а также погружные насосы ГНОМ.
Подача дренажного насоса Qg (л/с) определяется по формуле:
Qg = (1,5……2) Sq=2×3,35=6,7 л/с, (10.2.1)
где: Sq – суммарный фильтрационный расход воды через сальники насосов q1 и через стены и фундамент здания q2:
q1 = qс×n=0,5×2=1 л/с, (10.2.2)
где: qс – фильтрационный расход через сальник насоса, л/с; для насосов типа О, ОП и В принимают равным расходу воды, подаваемому на смазку подшипников согласно данным каталога на насос, в нашем случае 0,5л/с; n – количество сальников.
q2 = 1,5 + 0,001 W= 1,5+0,001×849,52= 2,35 л/с, (10.2.3)
где: W – объем подземной части здания станции ( по наружным размерам), расположенной ниже уровня грунтовых вод, м3.
Принимаем насос типа ГНОМ 25-20.
Рабочий объем дренажного колодца Vg определяется из формулы:
Vg = Sq×T= 0,00335×1200=4,02 м3 , (10.2.4)
Где: T – время наполнения колодца ( не менее 600 с для камерных зданий и 1200 с для блочных зданий).
10.3 Размещение основного и вспомогательного оборудования в плане, определение основных размеров здания станции
Размещение насосных агрегатов в плане определяется формой машинного зала, типом насосов и способом подвода к ним воды.
Очертание машинного зала в плане следует принимать прямоугольное. При небольшом количестве насосов типа Д и К (4-5) целесообразно принимать однорядное их размещение. При относительно большом числе агрегатов (более 5) принимается двухрядное, шахматное или симметричное размещение насосов, что позволяет сократить длину здания.
Определение основных размеров здания станции в плане сводим к установлению ширины и длины наземной и подземной (при наличии) частей.
Ширина здания станции (расчетный пролет) определяется исходя из габарита насоса, строительной длины арматуры и фасонных частей.
Стандартный пролет здания равен 6,9,12,15 м. Длина здания определяется исходя из количества основных и вспомогательных насосов, их габаритов, а также размеров монтажной площадки.
Проход между насосными агрегатами, а также между агрегатами и строительными конструкциями, должен быть не менее 1 м при напряжении электродвигателей до 1000 В и 1,2 м при напряжении более 1000 В.
Длина верхнего строения здания насосной станции должна быть кратной 6 м при наличии каркаса и кратной 1,5 м для бескаркасных зданий, в которых плиты покрытий опираются на продольные несущие стены.
Следует отметить, что длина верхнего строения может не совпадать с длиной подземной части здания насосной станции. Кроме машинного зала здание насосной станции должно включать диспетчерскую, бытовую комнату, санузел, трансформаторную подстанцию. Все эти помещения располагают в торцевой части здания .
10.4 Подбор подъемно-транспортного оборудования
Подъемно-транспортное оборудование машинного зала насосной станции выбирают в зависимости от габаритов здания и массы монтируемого оборудования.
Грузоподъемность подъемно-транспортного оборудования следует принимать по массе наиболее тяжелой монтажной единицы с учетом 10% надбавки. За монтажную единицу может быть принято: горизонтальный насосный агрегат в сборе при наличии заводской фундаментальной плиты, насос, электродвигатель, задвижку.
При массе груза до 1 т рекомендуется устанавливать неподвижные балки с талями. При массе груза до 5 т рекомендуется устанавливать подвесные краны, а при массе груза более 5 т – мостовые краны. Технические характеристики подъемно-транспортного оборудования представлены в литературе [1] таблица №25 на странице 107.
В курсовом проекте используем подвесной кран длиной 5,1 м и грузоподъёмностью 5 тонн с электроприводом.
Грузоподъемность крана принимаем с учетом коэффициента запаса:
P = 1.1G = 1.1*5 = 5.5 т
Основные параметры крана:
-Длина крана 5,1 м
-Масса 1,7 т
-Пролет 4,5 м
-h =2,01 м
-швеллер №30
10.5 Определение основных размеров здания станции в вертикальной плоскости
Высотная компоновка здания станции зависит от его типа.
Расчетная высота верхнего строения здания станции блочного типа (рис.6.) может быть определена из выражения:
Нстр = hэл + а + hв + hст + (h + НN) + 0,1, м (10.5.1)
где hэл – высота корпуса электродвигателя, м, hэл=2100 мм;
а – запас по высоте при демонтаже вала насоса, а=0,3 м;
hв – высота вала насоса, без рабочего колеса, м, hв=3860 мм;
hст – высота жесткого крепления при демонтаже вала, м, hст=0,3 м;
(h +НN) – размеры подъемно-транспортного оборудования при полном втягивании грузового троса, м,:
0,1 – конструктивный запас, м.
По стандарту
. 
Рисунок 6. К определению высоты верхнего строения и глубины подземной части здания насосной станции блочного типа.
Глубина подземной части здания равна:
Нзагл = hвэ + hн + hвс + hпл , м (10.5.2)
где hвэ – высота вала электродвигателя, м, hтр=0,6 м;
hн – высота насоса, м, hн=3,86 м;
hвс – расстояние от оси рабочего колеса до низа всасывающей трубы, м, hст=1,89 м;
hпл – толщина плиты, м, hпл= 0,7 м;
Нзагл = 0,6 + 3,86 + 1,89 + 0,7 = 7,2 м.
11. Проектирование и расчет водовыпуска
Водовыпускное сооружение обеспечивает плавное сопряжение напорных трубопроводов с отводящим каналом и препятствовать обратному току воды при остановке насоса.
Исходные данные к расчёту:
1) Расчётный расход напорного трубопровода Qр. = Qн =2,45м3/с
2) Определяем площадь поперечного сечения диффузора:
м23) Принимаем ширину канала по дну B=1100 мм, а высоту H=1400 мм.
4) Диаметр напорного трубопровода dн.т. = 1202 мм
5) Длина диффузора равна:
6) Заглубление верхней кромки диффузора под min уровень:
7) Длина водобойного колодца равна: Lвк=(2-3) ·Н=2·1,4=2,8 м.
8) Отметка дна: 
2= min УВ –а-Н=149,02-0,43-1,4=147,19 м
9) Длина крепления канала: Lкр=(4-5) ·Нк=4· 5,37=21,48м,
где, Нк- max возможная глубина в канале: max УВ- дк=153,47-148,1=5, 37 м
10) Длина переходного участка: Lп=3 м,
11) Ширина водовыпуска на выходе: Lв=В· n+tб · (n-1),
где n- число напорных трубопроводов (ниток): 3
tб- толщина быка, равна 0,8 м
получаем, Lв =1,1· 3+0,8· (3-1)=4,9 м
В проекте принимаем водовыпускное сооружение с механическим запорным водоустройством. В качестве механического запорного устройства принимаем обратный клапан.
Список используемой литературы
1. Рычагов В.В., Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П. и др. “Проектирование насосных станций и испытание насосных установок”, М., «Колос», 1982.
2. Методические указания и задания к выполнению курсового проекта по насосным станциям для студентов специальности 74 05 01 – “Мелиорация и водное хозяйство”.
3. СниП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. М., 1985.
4. Рычагов В.В., Флоринский М.М. “Насосы и насосные станции”, М., «Колос», 1975.
Заключение
В данном курсовом проекте мы определили расчетную подачу Q = 4,9м³/с и расчетный напор Н = 3,04 м. Выбрали схему гидроузла для насосной станции. Запроектировали и рассчитали водоподводящий канал, подобрали основные марки ОП6-87 и вспомогательные насосы, запроектировали и рассчитали всасывающий и напорный трубопроводы, запроектировали водозаборное сооружение, подобрали электрооборудование: электродвигатель типа АВ14-31-12 мощностью Р=320 кВт, два трансформатора со стандартной мощностью Sт = 630 кВА каждый, по ГОСТ 11.920 – 73, запроектировали здание насосной станции.